初中化学课件：氢气的实验室制法.ppt
实验室制氢气的化学反应方程式
实验室制氢气的化学反应方程式制取氢气的化学反应方程式是一种描述化学反应过程的符号表示方法，它可以清晰地展示反应物和生成物之间的关系。
制取氢气主要有以下几种方法：1. 金属与酸反应制氢：金属与酸反应是一种常见的制取氢气的方法，例如硫酸与锌的反应：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑在这个反应中，锌是还原剂，它将硫酸中的氢离子还原为氢气。
硫酸则是氧化剂，它氧化了锌生成了锌离子和硫酸根离子。
氢气以气体的形式产生，可以通过收集气体来制取。
2. 金属与水反应制氢：金属与水反应也是一种制取氢气的方法，例如钠与水的反应：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑在这个反应中，钠是还原剂，它将水中的氢离子还原为氢气。
水则是氧化剂，它氧化了钠生成了氢氧化钠和氢气。
氢气以气体的形式产生，可以通过收集气体来制取。
3. 金属与酸碱反应制氢：金属与酸碱反应也可以制取氢气，例如铝与氢氧化钠的反应：2Al + 2NaOH + 6H2O → 2NaAl(OH)4 + 3H2↑在这个反应中，铝是还原剂，它将氢氧化钠中的氢离子还原为氢气。
氢氧化钠则是氧化剂，它氧化了铝生成了铝氢氧化物和氢气。
氢气以气体的形式产生，可以通过收集气体来制取。
4. 氢氧化物的分解制氢：氢氧化物的分解也是一种制取氢气的方法，例如氢氧化亚铜的分解反应：2CuOH → Cu2O + H2O + H2↑在这个反应中，氢氧化亚铜分解产生了氢气和氧化铜。
氢气以气体的形式产生，可以通过收集气体来制取。
以上是几种常见的制取氢气的化学反应方程式。
通过这些反应，可以得到纯度较高的氢气，可以广泛应用于燃料电池、化工实验室等领域。
制取氢气的方法多种多样，我们可以根据实际需要选择适合的制取方法。
第三节 氢气的实验室制法 —— 初中化学第一册教案
第三节氢气的实验室制法一、教学目标1.了解实验室制取氢气的原理和方法。
2.掌握氢气的物理性质和化学性质。
3.培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重难点1.实验室制取氢气的原理和操作步骤。
2.氢气的物理性质和化学性质。
三、教学准备1.实验室制取氢气的装置。
2.氢气、氧气、水等实验材料。
四、教学过程1.导入师：同学们，我们之前学习了一些气体的制取方法，如氧气。
那么，你们知道如何制取氢气吗？生：……师：今天我们就来学习氢气的实验室制法。
2.讲解实验室制取氢气的原理师：实验室制取氢气通常采用金属与稀盐酸或稀硫酸反应的方法。
以锌与稀盐酸反应为例，反应方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
师：在这个反应中，锌是还原剂，稀盐酸是氧化剂，的氢气是还原产物。
3.讲解实验室制取氢气的操作步骤师：实验室制取氢气的操作步骤如下：（1）检查装置的气密性。
（2）加入金属锌和稀盐酸。
（3）收集氢气。
（4）实验结束，处理实验器材。
4.学生实验师：现在我们来分组进行实验室制取氢气的实验。
请同学们按照操作步骤进行实验，并注意观察实验现象。
（1）检查装置的气密性。
（2）加入金属锌和稀盐酸。
（3）收集氢气。
（4）实验结束，处理实验器材。
师：在实验室制取氢气的过程中，有哪些注意事项呢？生：……（1）检查装置的气密性。
（2）控制反应速率，避免剧烈反应。
（3）收集氢气时，要注意防止氢气泄漏。
（4）实验结束，及时处理实验器材。
6.讲解氢气的物理性质和化学性质师：我们来学习氢气的物理性质和化学性质。
（1）物理性质：氢气是无色、无味、无臭的气体，密度约为0.09g/L，难溶于水。
（2）化学性质：氢气具有还原性，可以还原氧化铜、氧化铁等金属氧化物。
7.课堂小结师：今天我们学习了氢气的实验室制法，掌握了实验室制取氢气的原理和操作步骤，了解了氢气的物理性质和化学性质。
希望大家在今后的学习和实验中，能够运用所学知识，安全、准确地制取氢气。
五、作业1.复习氢气的实验室制法，熟记操作步骤。
氢气的实验室制法
《氢气的实验室制法》一、说教材1、教材分析：本节课选自九年义务教育四年制初级中学教科书《化学》教材第一册中的第五章第三节《氢气的实验室制法》的第二课时。
《氢气的实验室制法》一课是整个初中化学气体的实验室制取方法的完整补充。
此前，学生已经学习了氧气的实验室制法，明确了气体的实验室制法的探究思路，同时在上一课时又通过实验探究了实验室制取氢气的药品和反应原理，这些知识都为本节课的教学提供了知识基础。
本节课的教学将从多角度引导学生发现问题、分析问题和解决问题，从而为以后二氧化碳实验室制法的学习奠定一定的理论和实践基础，并对学好初中化学起着至关重要的作用。
2、目标确立鉴于上面所述，结合《化学课程标准》中要求初中义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣为主导的具体要求，本节课所确定的教学目标如下：（1）知识与技能：a在实验室制取氧气的基础上推理实验室制取氢气的仪器装置；b初步学会实验室制取氢气的操作方法。
（2）过程与方法：a初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法对获得的进行加工。
B能主动与他人进行交流讨论，清楚地表达自己的观点，养成良好的学习习惯与方法。
（3）情感态度与价值观：保持和增强对化学学习的好奇心和探究欲。
3、重点和难点的确定以及突出重点、突破难点的方法本节课的教学重点是通过氧气的实验室制法推理分析在实验室制取氢气的仪器装置，教学难点是组装仪器制取氢气并进行检验。
化学实验的教学对于学生学好化学是非常重要的，它是学生进行科学探究的一种手段，正确的实验操作则是做好化学实验的基本前提。
本节课我将学生分成6个小组，通过小组自己组装制取氧气的发生及收集装置并将其根据氢气的特征进行亲自动手改进进而形成了制取氢气的整套装置。
这样不仅调动了学生的积极性，同时也渗透了探究问题的一种思维和方法。
对于分组制取氢气所涉及的具体的基本实验操作较多，实验过程比较复杂，同时初三学生所动手操作的机会还不是很多，为了使实验顺利进行，可由学生分别探讨实验的基本步骤以及每个环节的注意事项，从而引起学生的注意。
氢气的实验室制法
制氢效率结果
实验的制氢效率达到了90%以 上，表明实验方法具有较高的 实用性。
制氢效率影响因素
影响制氢效率的因素包括反应 温度、压力、催化剂种类和浓 度等，可通过优化实验条件提 高制氢效率。
实验误差分析
01
02
03
误差来源
误差可能来源于气体收集 过程中的泄漏、温度和压 力的波动以及测量设备的 精度误差等。
穿戴实验服、护目镜和化学防 护眼镜等个人防护装备，确保 实验过程中的安全。
实验环境
确保实验室通风良好，避免明 火和高温环境，保持实验室整 洁。
制氢实验操作步骤
安装设备
按照实验要求将仪器和 设备组装好，确保连接
紧密、牢固。
添加试剂
将适量的稀硫酸和锌粒 加入烧瓶中。
开始实验
接通电源，观察并记录 实验现象，如气泡的产
防爆
氢气是一种易燃易爆的气体，因此在制氢过程中要 严格控制氢气的浓度和温度，避免发生爆炸事故。
防中毒
氢气无毒，但在高浓度下可能会引起窒息危险，因 此制氢过程中要保持通风良好，避免长时间处于高 浓度氢气环境中。
防静电
由于氢气容易产生静电，因此在制氢过程中要避免 产生静电火花，如穿戴防静电工作服和鞋子，设备 接地等。
火灾处理
如果发生火灾，应立即使用干粉灭火 器灭火，并疏散人员，保持安全距离 。
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实验操作流程
实验前的准备
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实验器材
准备实验所需的仪器和设备， 如烧瓶、导管、电解池、电源 等，确保设备完好无损。
实验试剂
准备足够的实验试剂，如稀硫 酸、锌粒等，确保试剂的质量 和纯度符合要求。
安全防护
氢气的实验室制法
中学实验室制18种气体的化学方程式和方法
中学实验室制18种气体的化学方程式和方法1.氢气（H2）化学方程式：2HCl+Zn→ZnCl2+H2制备方法：将锌粉加入稀盐酸中，产生氢气。
2.氧气（O2）化学方程式：2KClO3→2KCl+3O2制备方法：加热高锰酸钾（KMnO4）或高氯酸钾（KClO3），产生氧气。
3.氮气（N2）化学方程式：2NH4NO2→2N2+2H2O+O2制备方法：加热亚硝酸铵（NH4NO2），产生氮气。
4.氯气（Cl2）化学方程式：2NaCl+2MnO2+4HCl→2MnCl2+2H2O+Cl2制备方法：将氯化钠和高锰酸钾加入稀盐酸中，产生氯气。
5.氟气（F2）化学方程式：2HF+Ca（F2）→CaF2+H2↑制备方法：在氢氟酸中通入氟化钙，产生氟气。
6.氡气（Rn）化学方程式：N/A制备方法：由于氡的放射性，通常无法在实验室中制备。
7.氖气（Ne）化学方程式：N/A制备方法：氖是一种稀有气体，通常会从空气中分离提纯。
8.氦气（He）化学方程式：N/A制备方法：和氖一样，氦也是从空气中提炼得到的。
9.氦气（Ar）化学方程：N/A制备方法：氩也是通过分离空气中的气体得到的。
10.气体的方程式：不同的气体需要不同的制备方法和化学方程式，这是因为它们具有不同的化学性质和反应条件。
11.二氧化碳（CO2）化学方程式：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑制备方法：将碳酸钙与盐酸反应，产生二氧化碳。
12.二氧化硫（SO2）化学方程式：CuSO3+2HCl→CuCl2+SO2↑+H2O制备方法：将亚硫酸铜与盐酸反应，产生二氧化硫。
13.氮氧化物（NOx）化学方程式：N/A制备方法：氮氧化物是一类复杂的气体，通常是通过高温燃烧反应或者其他专门的制备方法得到的。
14.一氧化碳（CO）化学方程式：2C+O2→2CO制备方法：碳与氧气反应，产生一氧化碳。
15.氢氟化氢（HF）化学方程式：CaF2+H2SO4→2HF↑+CaSO4制备方法：氢氟化氢可以通过硫酸和氟化钙反应得到。
实验室常见气体的制取精讲
实验室常见气体的制取精讲常见气体的制取反应原理(1)实验室制取氧气：①用加热高锰酸钾的方法制取氧气：2KMnO 4=====△K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气：2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑，其中MnO 2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气：2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑，其中MnO 2是催化剂。
(2)实验室制取CO 2气体：实验室常用大理石(主要成分碳酸钙，是块状固体)与稀盐酸反应，制取二氧化碳：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑。
(3)实验室制取氢气：实验室常用锌和稀H 2SO 4反应： Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ 实验装置图反应物的状态 固体与固体 固体与液体 反应的条件 加热不加热适用制取 的气体①加热高锰酸钾制氧气②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气①过氧化氢分解制氧气 ②实验室制取二氧化碳 ③实验室制取氢气注意事项①试管口略向下倾斜 ②加热前要给试管预热③用排水法收集气体，实验完毕，要先将导气管从水槽中取出，然后再熄灭酒精灯 ④高锰酸钾制取氧气，试管口处应放一团棉花 用长颈漏斗添加液体，长颈漏斗的下端应伸到长颈漏斗下端必须伸入液面以下常见气体最佳发生装置的选择：装置图A B C D装置特点安装简单便于添加液体可以控制反应速率可以控制反应的发生与停止适用范围用于制取少量气体制取较多气体用于剧烈反应时可平稳地获取气流用于持续时间很长的气体制取思考：B中从那个仪器添加液体药品？C装置控制反应速率的原因？还可用什么仪器代替分液漏斗？D是如何控制反应的发生和停止的？根据制取气体的实际需要和反应的具体情况，从上述装置中选择最佳适合需要的装置进行气体的制取。
(5)收集装置的选取：选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
氢气的实验室制法
氢气
大庆油田教育中心初中化学备课组
评： （5 分钟） 小组互评学生设计和实验装置。 老师点评。
药品：锌粒和稀硫酸 实 验 室 制 取
板 书 设 计
反应原理：Zn+H2SO4===ZnSO4+H2 发生装置 实验装置 收集装置
氢 气
的 探 究
检验方法
教 学 反 思
大庆油田教育中心初中化学备课组
【重点】 ：探究实验室制取氢气的装置，并制取氢气。 【难点】 ：实验装置的设计。 【教学方法】 ： 【教具准备： （1）仪器：启普发生器、药匙、注射器、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、大试管、集 气瓶、长颈漏斗、双孔塞、单孔塞、玻璃导气管、橡胶导气管、水槽、酒精 灯、玻璃片、铁架台、火柴。 （2）药品：锌粒、铁钉、镁条、铜片、稀硫酸。 教学过程
课题：氢气的实验室制法
【学习目标】 ：
1. 知识目标：了解实验室制取氢气的药品、反应原理和方法 、收集方法；探究实 室制取氢气的装置。了解实验室中制取气体的一般思路和方法。 2、能力目标： 通过对氢气制取的研究，提高和锻炼收集、加工简单信息的能力；探究氧气、 氢气的实验室制法，归纳出实验室制取气体的思路和方法，增强对知识分析、 归纳、概括的能力。 3、情感态度价值观： 从设计装置和制取气体的过程中获取成就感，进一步增强学习化学的 自信心。
通过实验现象讨论哪组反应更适用于实验室制取氢气，并简述理由。 教师讲解：有关方程式的书写。 师生共同讨论得出结论：实验室制取氢气的反应锌粒和稀硫酸反应。 （二）探究实验室制取氢气的发生装置和收集装置 1、发生装置 多媒体展示实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置和实验室用过氧化氢溶液和二氧化 锰制取氧气的发生装置 （分组讨论） （1）哪一套适用于制取氢气？ （2）你选择该套装置的理由是什么？ （3）确定制取气体的发生装置一般要考虑哪些因素？ 分组讨论，得出结论：依据反应物状态和反应条件确定氢气制取的发生装置。 教师讲解：启普发生器的构造、原理和使用方法。 2、收集装置 （提问） （1）氧气的收集方法是什么？为什么？ （2）确定气体的收集方法应考虑该气体的哪些因素？ （3）氢气能用什么方法收集？为什么？ （三）探究氢气检验方法 （提问）根据氢气的物理性质和化学性质，如何检验氢气？ （四）学生分组实验：利用提供的仪器组装氢气的发生装置，并将每组组装出的装置进 行交流。可供选择的仪器如下图：
氢气制取方法
氢气制取方法氢气是一种重要的化工原料，也是清洁能源的重要组成部分。
氢气的制取方法有多种，下面将介绍几种常见的氢气制取方法。
1. 水电解法。
水电解是一种常见的氢气制取方法，其原理是利用电解水的原理将水分解成氢气和氧气。
通常情况下，采用电解池进行水电解，电解池中加入一定浓度的硫酸或氢氧化钠作为电解质，然后通过直流电源施加电压，使水分解产生氢气和氧气。
2. 天然气蒸汽重整法。
天然气蒸汽重整是一种工业上常用的氢气制取方法，其原理是利用天然气的甲烷与水蒸气在催化剂的作用下进行重整反应，生成氢气和一氧化碳。
这种方法能够高效地制取纯度较高的氢气，被广泛应用于氢气生产工艺中。
3. 生物质气化法。
生物质气化是一种利用生物质原料（如木材、秸秆等）进行气化反应制取氢气的方法。
在高温条件下，生物质原料发生热解和气化反应，生成合成气，再经过水煤气变换反应得到氢气。
这种方法具有可再生性和环保性，受到越来越多的关注。
4. 煤气化法。
煤气化是一种利用煤炭进行气化反应制取氢气的方法。
在高温条件下，煤炭发生热解和气化反应，生成合成气，再经过水煤气变换反应得到氢气。
这种方法可以有效利用煤炭资源，但同时也会产生大量的二氧化碳等有害气体，对环境造成一定影响。
5. 光解水法。
光解水是一种新型的氢气制取方法，其原理是利用光能将水分解成氢气和氧气。
通过光催化剂的作用，水分子在光的照射下发生分解反应，生成氢气和氧气。
这种方法具有能源清洁、高效利用的特点，是未来氢能源发展的重要方向之一。
总结：氢气是一种重要的化工原料和清洁能源，其制取方法有多种。
水电解、天然气蒸汽重整、生物质气化、煤气化和光解水是常见的氢气制取方法。
每种方法都有其适用的场景和特点，选择合适的制取方法可以高效地获得所需的氢气。
随着清洁能源的发展和氢能源的重要性日益凸显，氢气制取技术也在不断创新和完善，为氢能源的发展提供了更多的可能性。
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氢 气
1.实验药品 :
的
实
验
室
制
法
Zn 固体
稀H2SO（4 或HCl） 液体
H2 气体
氢 气
2.反应原理 :
的 实
锌 + 硫酸? 硫酸锌 + 氢气
验
室
Zn+H 2SO 4 =ZnSO 4 +H 2 ?
制
法 锌 + 盐酸? 氯化锌 + 氢气
Zn+2H C l=ZnC l 2 +H 2 ?
A.磷 + 氧气 ? 五氧化二磷 B.铁 +硫酸 ? 硫酸亚铁+ 氢气 C.氧化汞 ? 汞 +氧气 D.锌 + 硫酸铜 ? 硫酸锌 + 铜
由一种 单质和一种化合物起反应,生成另
应 一种单质和另一种化合物的反应。
Zn+H 2S O 4 =Zn SO 4 +H 2 ?
SO 4 —— 硫酸根
原子团
置 换
2.原子团:
反 应
氯酸钾（KClO3） 氯酸根
硝酸钠（NaNO3） 硝酸根
在许多化学反应里，作为 一个整体参加
反应，好像一个原子一样，这样的原子 的集团叫做 原子团。
（4）用排水法收集一试管氢气
(何时收集?)
问 1.充满氢气的集气瓶或试管, 瓶口或 题 试管口应向__下__放置。
2.如何在不打开橡皮塞的情况下向试 管中加入稀硫酸?
3.若用长颈漏斗,则长颈漏斗下端管 口应伸到_液__面__以__下_。
4.如果稀硫酸加多了,怎样才能使反 应停止?
置 换 反
1.置换反应:
氢
气 的
原料:
工 业
天然气:主要成分是CH4
制
法 水煤气:CO和H2的混合气体
练 习 1.实验室制取氢气，可选用( B )
A.氯酸钾和二氧化锰 B.锌片和稀硫酸 C.空气 D.高锰酸钾
练 习 2.实验室制取氢气,不需要用的仪器是
( D)
A.导管 B.带孔的橡皮塞 C.试管 D.酒精灯
练 习 3.下列反应中属于置换反应的是( BD )
氢 气
3.实验装置 :
的
实
验 室 制
制取装置: 考虑反应物的状态、反应 条件
法
收集装置: 考虑气体的溶解性、密度
与空气比较）
制 取 装 置
收
集
向
装 置
下 排 空
气
法
收
集
氢
气
收
集
装
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
置
排
水
法
收
集
氢 气
4.实验步骤 :
的 实
（1）检查装置的气密性
验 （2）在试管中加入锌粒
室 制
(如何加入?)
法 （3）在试管中倒入稀H2SO4